Untersuchung der Si/SiGe-Heteroepitaxie mit der Rastertunnelmikroskopie

Kampers, S.

Book/Report

FZJ-2019-00383

Untersuchung der Si/SiGe-Heteroepitaxie mit der Rastertunnelmikroskopie

Kampers, S. (Corresponding author)FZJ*

1995
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 3023, 151 p. (1995)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21209

Report No.: Juel-3023

Abstract: In dieser Arbeit wurde die Rastertunnelmikroskopie zur Untersuchung des heteroepitaktischen Si/SiGe- Schichtwachstums eingesetzt. Hierbei konnte nicht nur eine Charakterisierung von Oberflächen vorgenommen werden, sondern es gelang auch die Abbildung von Si/SiGe- Schichtsystemen im Querschnitt. Als grundlegendes Experiment zum heteroepitaktischen Si/SiGe- Wachstum wurde das Wachstum von SiGe- Schichten auf der Si(100)- Substratfläche untersucht. Die Oberflächenstruktur der Schichten wurde mit drei sich ergänzenden Methoden analysiert: - Die Rastertunnelmikroskopie ermöglichte eine direkte Abbildung der Oberflächenstruktur bis zur atomaren Auflösung. - Mit LEED (Beugung niederenergetischer Elektronen) als statistischer Charakterisierungmethode konnten Periodiziiäten der Oberfläche beobachtet werden. - Mit Hilfe der Augerelektronenspektroskopie wurde die stöchiometrische Zusammensetzung der SiGe- Schichten an der Oberfläche bestimmt. $\bullet$ Weitere Informationen über die Oberflächenstruktur konnten durch eine statistische Auswertung der Tunnelmikroskopbilder mit Hilfe der Autokovarianzfunktion gewonnen werden. Außerdem konnte durch die Interpretation der LEED- Beugungsbilder mit der kinematischen Beugungstheorie ein Modell für die Oberflächenstruktur der SiGe- Schichten bestimmt werden. Aus den Ergebnissen der Untersuchungen und ihrer Auswertung ergibt sich folgende Struktur der Oberfläche von SiGe-Schichten kleiner Ge- Konzentration (<35 %), die heteroepitaktisch auf Si(100)- Substraten mit der Molekularstrahlepitaxie abgeschieden wurden: Das Schichtwachstum mit MBE wird dominiert durch eine Ge- Segregation an der Oberfläche, wodurch bei ausreichender Schichtdicke mehrere Atomlagen an der Oberfläche der SiGe- Schichten fast ausschließlich aus Germanium bestehen. Hierdurch sind die SiGe- Schichten an der Oberfläche besonders stark verspannt. Daher findet eine Umordnung der von der Si(100)- Substratfläche bekannten 2 x 1- Überstruktur, die sich durch eine Dimerbildung der Oberflächenatome in geordneten Reihen ergibt, statt. Es ordnen sich Defekte fehlender Dimere, die auch bei der Si(100)- [...]

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